熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)

習(xí)題課(一)

工程熱力學(xué)部分熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!A、工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)要點章基本概念和定義

1.熱力系統(tǒng)的基本類型，熱力系統(tǒng)的選擇。熱力系統(tǒng)的選擇不是唯一的，只有根據(jù)題目內(nèi)容正確選擇系統(tǒng)，才能獲得正確的結(jié)果。2.狀態(tài)參數(shù)的性質(zhì)。1）注意狀態(tài)參數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù)這一重要性質(zhì)；2）在基本狀態(tài)參數(shù)中，要特別注意壓力P與Pb、Pg、P的關(guān)系。3）準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程的定義、實現(xiàn)的條件及兩者之間的關(guān)系。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!注意今后在分析計算過程中，絕大多數(shù)是針對可逆過程而言的。5.功和熱量的性質(zhì)、計算和圖示。

1）功和熱量都是過程量；2）注意一些典型的可逆過程和不可逆過程中功的計算；

4.熱力學(xué)(內(nèi))能、總能的概念和性質(zhì)。3）P－v、T－s圖。

只有可逆過程的功和熱量才能在P－、T－s

圖上表示。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!第三章理想氣體的熱力性質(zhì)及過程1.熟練掌握理想氣體狀態(tài)方程式的應(yīng)用。2.氣體的比熱容。

1)比熱的定義、單位；2)定壓和定容比熱的關(guān)系(包括邁耶公式、比熱比）；3)真實比熱、平均比熱、定值比熱的概念?？碱}中將給出除空氣之外其他工質(zhì)的所有物性參數(shù)3.理想氣體u、h、s

的計算。

熵變公式雖是通過兩狀態(tài)間的可逆過程導(dǎo)出的，但由于熵是狀態(tài)參數(shù)，故對不可逆過程，熵變公式同樣適用。4.了解水蒸汽的基本概念和p-v、T-s圖及水蒸汽表的應(yīng)用。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!6.理想氣體混合物1）.混合氣體的定義和基本假設(shè)，分壓力、分容積。2）.混合氣體的成分表示法。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!注意：①熵的定義式ds＝

δq

／T只適用于可逆過程，而熵流dsf＝

δq／T適用于任何過程。②孤立系熵增原理同樣適用于絕熱系，可用來做為判斷實際過程是否可逆和能否實現(xiàn)的條件。5、作功能力的物理意義及其與熵產(chǎn)的關(guān)系,作功能力損失與因不可逆少作功的關(guān)系.6、能量的品位及能量貶值原理,有用能及無用能.熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!第五章水蒸氣1.基本概念。2.水蒸氣的定壓發(fā)生過程。3.水蒸氣的熱力性質(zhì)圖表。4.水蒸氣的熱力過程。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!第七章氣體與蒸汽的流動1.當(dāng)?shù)匾羲伲孛娣匠?，馬赫數(shù)與噴管外形選擇的關(guān)系。2.定熵滯止，滯止焓、滯止溫度、滯止壓力。

3.噴管中氣體流速和流量的計算。4.臨界壓比的意義，出口壓力P2與背壓Pb的關(guān)系，背壓Pb變化對出口流速和P2的影響。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!B、要熟記的內(nèi)容1、兩套熱Ⅰ方程

δq=du+δw=CvdT+pdv-------閉口系(初終態(tài))

δq=dh+δwt=CpdT–vdp-------穩(wěn)流系(進(jìn)出口)注意:①式中各項的物理意義及各式的實用條件②只要出現(xiàn)CvdT、CpdT

就只適用于理想氣體只要出現(xiàn)pdv、–vdp就只適用于可逆過程

③δwt=d(Cf2

/2)+gdz+ws=–vdp

熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!5、四個基本過程的p-v,T-S圖四種機(jī)械功的表達(dá)式及圖示

Pv12W=∫PdV=Wt=-∫VdP=△PV=P2V2-P2V2=-WS=WtWt=nW

與dv同號與dp反號PV永為正△PV可正可負(fù)忽略動位能N--多變指數(shù)熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!

一、計算題1、解題方法和步驟(1)系統(tǒng)分析:系統(tǒng)、外界、過程特點(2)列能量方程(3)列補(bǔ)充方法(使未知數(shù)=方程數(shù))(4)計算(5)討論(結(jié)果是否合理、還有無其他方法C、考試?yán)}熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!

2)過程條件:A多變過程,B等溫過程,PA=PB,tB2=tB1=170C=tb

VA1+VB1=VA2+VB2,WB=-WA3)列能量方程B:qB=wB=RgT1ln(P1/P2)①A:qA

=Δu+wA=Cv(TA2-TA1)-wB②u4)

補(bǔ)充方程

2(RgT1/P1)=(RgTA2/P2)+(RgT1/P2)=Rg(TA2+T!)/P2③熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!

例2：

已知：如圖所示，A、B室內(nèi)各盛有相同的某理想氣體10kg，

t1＝27oC，P1=0.15MPa,Cp=1.2kJ/kg.k，Rg=0.4kJ/kg.k，加熱盤管中液體的參數(shù)為：

T′=500k,T〃=

350k，G液=10kg/min.Cp液=1.0kJ/kg.k,試求：①加熱1分鐘后室內(nèi)氣體溫度

②A室氣體對外作功量。

BAT′T〃解：1分鐘傳人室內(nèi)的熱量：

Q=GCp△T′=10×1×(500-350)＝1500kJ

∵隔板是良導(dǎo)體兩室溫度始終相等絕熱、剛體無摩擦良導(dǎo)體液體加熱盤管熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!例3

定容加熱內(nèi)燃機(jī)循環(huán)，壓縮比為8，2-3過程中空氣的吸熱量為280.5kJ/kg，壓縮過程

開始時的壓力和溫度分別為P1=0.981bar和t1＝27oC。已知：Cp＝1.01kJ/kg.k，Cv＝0.712kJ/kg，Pv1234SSvv解：（1）分析求P3、w

–先P2、

T2、T3求ηt–先q2–T4(或用)

求:該循環(huán)的最高壓力P3、最高溫度T3、循環(huán)功w和熱效率ηt

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例圖示分析⑴右圖中△u12與△u13△S12與△S13

q12與q13

面積A與B注1:

注2:如果過程2-3是或n=0.8又如何?誰大?＜=＜＞S123ABPV123VP∵是過程Wt=kW∴面積A＞面積BSTTS熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!

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9、造成熱力過程不可因素10、系統(tǒng)熵的變化是由哪些部分組成；11如何用熵增原理判斷過程和循環(huán)的可逆性和可能性

12、能量品質(zhì)及貶值原13、理想氣體及理想混合氣體的定義及基本假設(shè)14、氣體常數(shù)Rg和R的性質(zhì)及區(qū)別；15、比熱定義及定壓、定容比熱的關(guān)系；16、三種壓縮過程的的比較及圖示17、多級壓縮的目的和特點、最佳壓比的確定18、何謂汽化、蒸發(fā)、沸騰及其區(qū)別；熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!第二章、熱力學(xué)定律1.熱力學(xué)定律的實質(zhì)。2.閉口系和穩(wěn)流系能量方程式的應(yīng)用。1）理解公式中各項的物理意義；2）注意兩者在數(shù)學(xué)上是完全等價的，但物理意義不同，因此首先應(yīng)正確選擇系統(tǒng)（閉口系或穩(wěn)流系），再利用對應(yīng)的能量方程式求解；3）兩個能量方程都有多種表達(dá)形式，要注意哪些是普遍適用的，哪些只能用于理想氣體和可逆過程中；4）掌握膨脹功、軸功、技術(shù)功、流動功等概念以及各種機(jī)械功在P－圖上的圖示；5）焓的定義及其物理意義。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!

5.理想氣體的熱力過程1).理想氣體4種基本熱力過程及多變過程的特點，過程中狀態(tài)參數(shù)及功與熱量的計算，注意過程都是可逆的；表3.2應(yīng)熟記。2).能按已知條件在P－及T－s圖上正確畫出過程線注意過程線的起點應(yīng)在4條基本過程線的交點上。3).活塞式壓氣機(jī)三種壓縮過程的分析和比較，功和熱量的計算。多級壓縮的目的和參數(shù)特征.熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!第四章熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)：一切自發(fā)過程都是不可逆的。2.熱力學(xué)第二定律的兩種經(jīng)典表述（開爾文－普朗克說法和克勞修斯說法），注意熱力學(xué)第二定律在表述上的完整性（缺少任何一部分內(nèi)容都不正確）。3.卡諾循環(huán)的組成、熱效率，卡諾定理的指導(dǎo)意義。4.熵的定義式，過程中引起熵變的原因，熱熵流和熵產(chǎn)，孤立系熵增原理及其應(yīng)用。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!

7、熵方程、熵增原理及作功能力損失熵方程:閉口系---△S=Sf+Sg

對絕熱系△S=Sg≥0

穩(wěn)流系---S2－S1=Sf－Sg

對絕熱系S2－S1=Sg≥0

熵增原理:△Siso=△S工質(zhì)+∑△S外界

=Sg

≥0＞0不可逆；=0可逆；＜0不可能功損失（因不可逆少作的功）:WL=W可逆-W不可逆作功能力損失:I=

T0△Siso

=

T0

Sg

通常:WL＞I,這是∵WL加熱工質(zhì)使其溫度高于環(huán)境溫度T0

，還有一定的作功能力，并未完全損失掉熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!第六章濕空氣1.空氣基本概念。1)飽和濕空氣和未飽和濕空氣；2)濕空氣絕對濕度、相對濕度、含濕量、焓、露點溫度、濕球溫度；2.濕空氣的濕度圖3.濕空氣的熱力過程分析熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!第八章熱力循環(huán)1.重點掌握內(nèi)燃機(jī)循環(huán)中特性參數(shù)的定義、各狀態(tài)點參數(shù)及循環(huán)的功、熱、熱效率的計算。2.蒸汽壓縮致冷循環(huán)的基本組成、致冷系數(shù)、供熱系數(shù),及會用T-s圖和lgP-h圖分析制冷循環(huán).熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!④幾個重要的特殊關(guān)系:

qP=Δh,qv=Δu(wt)s

=-Δh,(w)s=-Δu,(wt)v

=-vΔp=-RΔT,(w)P=pΔv=RΔT,2、三個ΔS計算公式---適用于任何過程3、可逆絕熱(等熵)過程參數(shù)關(guān)系式

熟記P51,表3.2熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!

6、熵方程、熵增原理及作功能力損失熵方程:閉口系---△S=Sf+Sg

對絕熱系△S=Sg≥0

穩(wěn)流系---S2－S1=Sf－Sg

對絕熱系S2－S1=Sg≥0

熵增原理:△Siso=△S工質(zhì)+∑△S外界

=Sg

≥0＞0不可逆；=0可逆；＜0不可能功損失（因不可逆少作的功）:WL=W可逆-W不可逆作功能力損失:I=

T0△Siso

=

T0

Sg

通常:WL＞I,這是∵WL加熱工質(zhì)使其溫度高于環(huán)境溫度T0

，還有一定的作功能力，并未完全損失掉7、噴管選型原則及判據(jù)(M和)熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!2、例題例1已知:結(jié)構(gòu)如圖所示,VA1=VB1內(nèi)裝空氣P1=0.1Mpa,tA1=tB1=170C=tb向A室加熱,當(dāng)P2=0.4Mpa時

求:

tA2,tB2和qA

解:

1)

系統(tǒng)分析:分別取A、B為系統(tǒng),

A的外界有B、qA,B的外界有A、tb良導(dǎo)體絕熱剛體無摩擦電加熱器uA1kgB1kgPA1PB1tA1tB1qAqBto=17oC熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!

5)計算由①:qB=wB=0.281×290ln(1/4)=-115.4kJ/kg由③:TA2=(2P2/P1-1)T1=7T1=2030K由②:qA=0.716(2030-290)+115.4=1361.24kJ/kg6)討論(1)

取兩個系統(tǒng)的關(guān)鍵是找到二者的相互關(guān)系(2)

上端如果改為定壓、絕熱等條件(3)

有時取一個系統(tǒng)更方便熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!B室傳人A室的熱量（等壓過程）：

QA=H△t=mCp(T2-T1)-----------------------

⑴B室實際得到的熱量（等容過程）：

QB=Q－QA=△U＝mCv(T2-T1)----------

⑵將式⑴、⑵

相加：

Q=m（Cp+Cv)(T2-T1)＝1500------------

⑶得:T2＝{1500/[10(1.2+0.8)]}+300=375K=102oCA室對外作功：

W=mP(VA2-VA1)=mRg（T1-T2)=10×0.4×75=300kJ討論：若取A＋B為系統(tǒng)，則可直接得到⑶式，使問題簡化。熱工基礎(chǔ)A習(xí)題課1工熱總復(fù)習(xí)西南交大載運(yùn)共32頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!T3＝q2/Cv+T2＝1083.2KP3＝T3P2/T2＝28.14bart=1-1/K-1＝56.5%（或＝1-q2/q1）W=q1t=158.4kJ/kg注意:如果是混合加熱循環(huán),就必須記住

、、的定義式,同時要記住過程的參數(shù)關(guān)系式,否則就無法計算.SPV（2）求解P2＝P2

K=18.43barT2＝T1

K-1＝